Кадмирование в цианистых электролитах 

Работали очень напряжённо, и уже с октября 1950 года завод приступил к серийному выпуску разъёмов. К концу года он перевыполнил установленное производственное задание. Производство вставало на прочные рельсы.

Важным периодом заводской истории явяляются годы семилетки (1959 1965гг). В эти годы освоена широкая номенклатура разъёмов, завод приступил к освоению и выпуску телеметрической аппаратуры, изделий вычислительной техники и оперативно-переговорных устройств. На базе технической лаборатории был создан радио-технический отдел и опытный цех. За годы семилетки на заводе было построено значительное количество новых производственных площадей, улучшены условия труда и быта, введены в строй пионерский лагерь, базы отдыха, спортивный лагерь.

1966-1970 годы. Были освоены и внедрены десятки новых технологических процессов, изготовлены и внедрены поточные и автоматические и полуавтоматические линии, изготовлены и внедрены в производство десятки автоматов, полуавтоматов и специальных станков.

Досрочно завершив план восьмой пятилетки, завод приступил к выполнению заданий следующего девятого пятилетия (1971-1975). В эти годы внедрены десятки механизированных полуавтоматических линий, автоматических агрегатов, прогрессивных технологических процессов, освоено 90 видов новых изделий. В эти же годы была закончена разработка и начат серийный выпуск изделий народнохозяйственного назначения. В два раза возрос выпуск продукции народного потребления.

В этом напряжённом творческом труде заводской коллектив и вступил в двенадцатое пятилетие- пятилетие радикальной экономической реформы, в период, названный перестройкой.

Сегодня ОАО «Элекон» - ведущее предприятие России по разработке и производству электрических соединителей и специальных электроразрывных агрегатов.

На протяжении многих лет объединение разрабатывает и производит свыше 75 типов соединителей, более 30000 типономиналов, с числом контактов от 1 до 102 , которые применяются в оборонной, авиационной, ракетно-космической и общепромышленной технике.

Система управления качеством предприятия сертифицирована по

Международному стандарту ISO 9001.

В данной структурной схеме управления гальванического цеха:

БТЗ – бюро труда и заработной платы

БТК – бюро технического контроля

ПДБ – планово-диспетчерское бюро

ТБ – технологическое бюро

III. ОСНОВНЫЕ ПОКРЫТИЯ. ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Применение защитных, защитно-декоративных и специальных покрытий позволяет решать многие задачи, среди которых важное место занимает защита металлов от коррозии, а также повышение сопротивления механическому износу и поверхностной твёрдости, сообщение антифрикционных свойств, отражательной способности и др.

Коррозия металлов, т.е. разрушение их вследствие электрохимического или химического воздействия среды, причиняет огромный ущерб. Ежегодно вследствие коррозии выходит их употребления до 10-15 % годового выпуска металла в виде ценных деталей и конструкций, сложных приборов и машин. В отдельных случаях коррозия приводит к авариям.

По способу нанесения покрытий используются химические и электрохимические методы получения осадков.

По виду покрытий, применяемых на предприятии различают:

металлические;

неметаллические;

лакокрасочные.

Покрытия, применяемые для защиты от коррозии.

Углеродистые и низколегированные стали обладают сравнительно низкой коррозионностойкостью, поэтому при эксплуатации они должны защищаться от коррозии.

Цинковое покрытие.

Покрытие получают из цианистого электролита.

Цинковое покрытие:

предотвращает контактную коррозию сталей при сопряжении с деталями из алюминия и его сплавами;

обеспечивает свинчиваемость резьбовых деталей (болты, гайки, шпильки), работающих при температуре до 300(С или в топливе;

Медное покрытие.

Обычно не применяется как самостоятельное электролитическое покрытие ни для защиты стальных деталей от коррозии, ни для декоративной цели. (Медь в атмосферных условиях быстро окисляется, образуя на поверхности окислы и основные соли). Вследствие этого медные покрытия рекомендуется использовать в качестве подслоя при никелировании и хромировании, что очень важно для экономии дорогого и дефицитного никеля.

Никелевое покрытие.

Никель относится к электроотрицательным металлам, но в обычных атмосферных условиях из-за сильной склонности к пассивированию он длительное время сохраняет свой блеск.

а) защитно-декоративная отделка изделия;

б) для защиты химической аппаратуры от действия щелочных растворов.

4. Хромовое покрытие.

Высокая твёрдость, низкиё коэффициент трения, жаростойкость и высокая коррозионная устойчивость обеспечивают деталям, покрытым хромом высокую износоустойчивость. Пассивная плёнка окислов предохраняет хромовые покрытия от потускнения.

4. Кадмиевое покрытие.

Кадмиевое покрытие является анодным по отношению к стали и защищает ее от коррозии в атмосфере и морской воде электрохимически, в пресной воде – механически.

Покрытие обладает антифрикционными свойствами, выдерживает запрессовку, развальцовку, свинчивание.

Недостатки кадмиевого покрытия заключаются в токсичности и дороговизне.

Для курсового проекта я выбрала к подробному рассмотрению одно из часто используемых на предприятии покрытие - кадмиевое.

IV. КАДМИРОВАНИЕ

Кадмиевые покрытия эластичны, легко поддаются развальцовке, штамповке, изгибам, свежеосаждённые покрытия хорошо паяются с бескислотными флюсами, способность их к пайке после хранения значительно лучше, чем цинковых покрытий.

В гальванической паре с железом вследствие малой разницы в потенциалах кадмий может выполнять функции анода или катода в зависимости от условий эксплуатации.

На поверхности кадмия в атмосферных условиях образуется светлосерые продукты коррозии в виде плёнки из карбонатов кадмия (Сd CO3) толщиной 5-10 мкм, которая, как и в случае цинкового покрытия, несколько тормозит коррозионный процесс. В атмосфере, насыщенной промышленными газами, образуется сульфаты кадмия (Cd So4), которые хорошо растворимы и легко смываются дождями, в результате чего защитные свойства кадмия в промышленной атмосфере значительно хуже, чем у цинка. Но на кадмии, в отличии от цинка, не образуются объёмистые продукты коррозии и декоративный вид кадмированных изделий лучше, чем у оцинкованных, поэтому сложилось мнение о повышенной коррозионной устойчивости кадмия.

Кадмий весьма быстро разрушается при контакте с изделиями с различными смазочными и топливными материалами, содержащими сернистые соединения, а также с пластмассовыми деталями, выделяющими газообразные продукты. Кадмиевые покрытия имеют преимущество перед цинковым в условиях морской атмосферы, характеризующаяся морскими туманами и брызгами солёной воды, попадающими на изделия, поэтому кадмиевые покрытия в основном рекомендуются для защиты деталей корабельной аппаратуры и различных устройств судовых и портовых сооружений.

При выборе покрытия следует учитывать также высокую стоимость и дефицитность кадмия, а также большую токсичность продуктов коррозии кадмия и кадмиевой пыли. В зарубежной практике известны случаи тяжелого отравления людей солями кадмия, попавшими в организм.

В таблице представлены рекомендации по выбору толщины кадмиевого покрытия

Защитные свойства кадмиевого покрытия значительно повышаются дополнительной обработкой в хроматных растворах (пассивирование) или фосфатированием.

Основные физические свойства кадмия:

К кадмиевому покрытию предъявляются следующие требования. Цвет светло-серый или серебристо-белый. Хроматированное покрытие должно иметь цвет от золотисто-жёлтого до желтовато зелёного с радужным оттенком. Коричневый цвет не допускается. Аналогично цинковым пассивированным покрытиям допускается отсутствие хроматной плёнки в труднодоступных для обработки местах, сварочных швах и малых отверстиях. Допускается также нарушение хроматной плёнки в виде отдельных рисок и точек.

V. Основные неполадки цианистых электролитов кадмирования

1. Характеристика электролитов кадмирования

Электролитическое осаждение кадмия может осуществляться из растворов, содержащих различные соединения кадмия как в идее простых солей Сd, так и в виде комплексных соединений. Аналогично цинкованию выделению кадмия на катоде способствует большое перенапряжение водорода, что позволяет осаждать кадмий из водных растворов с достаточно высоким выходом по току.

Для электролитического кадмирования наиболее широкое применение получили цианистые электролиты вследствие высокой рассеивающей способности, хорошего качества покрытий и стабильности в эксплуатации.

2. Кадмирование в цианистых электролитах

В цианистых электролитах Cd находится в виде комплексных анионов Cd(CN)3- и Сd(CN)42- . Как указывалось выше цианистые электролиты кадмирования обладают хорошей рассеивающей способностью вследствие большой катодной поляризации, обусловленной высокой стойкостью комплексного иона. Цианистые электролиты кадмирования отличаются в работе и меньшей чувствительностью к загрязнениям. По этим причинам цианистые электролиты получили широкое распространение в промышленности для покрытия деталей самого сложного профиля.

Состав типового цианистого электролита (г/л) и режим работы следующие

Встречающееся в литературных источниках и производственной практике другие составы электролитов принципиального отличия не имеют, отличаются лишь некоторыми отклоняющими от указанных концентраций компонентов и природой поверхностно-активного вещества (ПАВ).

В качестве ПАВ применяют один из следующих продуктов:

3. Назначение компонентов электролитов

Основной компонент-соль кадмия, содержащийся в электролите в небольшой концентрации (35-40 г/л в пересчёте на кадмий), т.к. с увелечением концентрации кадмий ухудшается рассеивающая способность электролита.

Весьма важно для нормальной работы ванны кадмирования содержание цианистого натрия. При концентрации его менее 90 г/л начинают пассивироваться аноды, а при избытке NaCN падает выход по току, но улучшается рассеивающая способность. Оптимальным следует считать отношение NaCN/CdO=2,5-3,0.

Едкий натр способствует улучшению качества покрытий и повышению выхода по току. Соли никеля в небольших количествах также способствует улучшению качества осадков. ПАВ является необходимой составной частью электролита, они обеспечивают получение гладких, а иногда и полублестящих кадмиевых покрытий.

В процессе электролиза вследствие растворения углекислого газа в электролите растворения карбонаты (Na2CO3), присутствие которых в малых количествах сказывается положительно, однако свыше 80 г/л ухудшает качество осадков кадмия.

4. Назначение и корректирование электролитов

Растворить отдельно в минимальных количествах воды цианистый натрий, едкий натр, сернокислый натрий и сернокислый никель. Окись кадмия (если электролит готовится с использованием окиси кадмия, а не сульфата кадмия) развести в небольшлом количестве воды до кашецеобразного состояния.

Сернокислый кадмий растворить в горячей воде. В полученный раствор при перемешивании влить раствор едкого натра: после полного осаждения гидрата окис кадмия слить с осадка раствор, затем в раствор цианистого натрия ввести небольшими порциями при тщательном премешивании полужидкую окись кадмия или свежеосаждённый гидрат окиси кадмия (раствор приобретает слегка коричневый оттенок) добавить растворы сернокислого натрия и сернокислого никеля. Полученный раствор тщательно перемешать и после отстаивания декантировать в рабочую ванну, затем добавить в него водный раствор сульфитного щелока или другого выбранного ПАВ и долить водой до заданного объёма. Электролит корректировать не реже двух раз в месяц по данным химического анализа на содержание CdO, NaCN, NaOH, Na2SO4, NiSO4. Вредными примесями являются серебро, свинец, олово, сурьма до 0,05 г/л каждого, мышьяк –до 0,005 г/л. Карбонаты можно удалить осаждением их окисью бария из расчёта 1,5 г окиси бария на 1 г карбонатов.

При приготовлении электролитов из CdSO4 необходимо руководствоваться стехиометрическими соотношениями реакции образования Cd(OH)2:CdSO4+2NaOH= Cd(OH)2+Na2SO4, т.е. на 265,6 г кристаллической соли CdSO4·8/3 H2O следует брать 80 г NaJH или 112 г KOH.

Необходимо также иметь в виду, что едкий натр не требуется дополнительно вводить в состав электролита, т.к. при растворении CdO или Cd(OH)2 в цианистом натрии образуется предусмотренное для состава электролита количество NaOH.

Основные неполадки, встречающиеся при эксплуатации цианистых электролитов кадмирования, представлены в таблице.

5. Основные неполадки цианистых электролитов кадмирования

Устранение отмеченных неполадок достигается следующим образом: при недостаточном содержании какого-либо из компонентов электролит корректируется добавлением этого компонента; при накоплении кадмия выше нормы следует наряду с кадмиевыми анодами завешивать стальные, учитывая при этом, что на стальном аноде будут происходить нежелательные процессы окисления цианидов и блескообразующих добавок; примеси свинца, олова, серебра попадают в электролит вследствие расворения припоев на деталях, упавших на дно ванны; мышьяк и сурьма попадают из анодов. Примеси свинца легко удаляются сульфидной обработкой, а примеси серебра и олова- обработкой электролита цинковой пылью с последующей проработкой электролита током при Dk =0,3-0,5 А/дм2. Органические примеси удаляют фильтрованием электролита через активированный уголь.

VI. ПАССИВИРОВАНИЕ КАДМИЕВЫХ ПОКРЫТИЙ

Для повышения декоративных качеств кадмиевого покрытия и улучшения его коррозионной устойчивости применяют последовательно оерацию осветления и пассивирования (хроматирования) Осветление производят погружением кадмированных деталей на 2-5 секунды в 1-3% раствор азотной кислоты или 2-% раствор перекиси водорода в 0,5% растворе серной кислоты. Можно применить также раствор следующенго состава (г/л) и режима работы:

Хромовый ангидрид CrO3 ...................................................150-160

Серная кислота H2SO4 ...................................................8-10

t растворов, °С ....................................................15-25

При обработке деталей в барабанах такую кратковременную операцию осуществлять невозможно, поэтому для мелких деталей, покрываемых в барабанах, операцию осветления не производят, а при пассивировании применяют специальный раствор (№3)

Составы, применяемые для пассивирования кадмиевых покрытий, представлены в следующей таблице.

Растворы для пассивирования кадмия.

Раствор №1. применяется для обработки деталей на подвесках при переносе их из ванны в ванну вручную. Бихромат натрия можно заменить 100-150 г/л двухромовокислого аммония.

Раствор №2. применяется для деталей, подвергающихся обезводороживанию, которое производится при t 180-200°С в течение двух часов. Цвет пассивной плёнки при этом изменяется до тёмно-коричневых тонов. Защитные свойства хроматной плёнки при этом ухудшаются незначительно. Если к качеству хроматной плёнки предъявляются повышенные требования, операция обезводороживания производится до операции осветления и пассивирования. В растворе №2 допускается замена бихромата натрия 15-25 г/л хромового нагедрида, при этом содержание азотной кислоты должно быть снижено до 3-7 г/л.

Раствор №3. Используется при пассивировании деталей в барабане. После пассивирования детали промывают холодной водой, а затем в горячей воде, температура которой не должна превышать 60°С; для ускорения сушки хорошо использовать обдувку сжатым тёплым воздухом. Высушенные плёнки в результате частичной дегидратации их становится механически и термически более устойчивыми.

Характерным свойством хроматных плёнок является нерастворимость в фосфатирующем растворе препарата «Мажеф», что позволяет получить фосфатные и кадмиевые покрытия на одной и той же детали. Например, для защиты от коррозии внутренней и наружной поверхностей стальных труб после кадмирования, пассивирования наружной поверхности производят фосфатирование стали, при этом внутри трубы образуется фосфатная плёнка, тогда как наружный слой кадмия не изменяется.

VII. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

1. Механическая обработка (шлифование и полировка)

2. Промывка в бензине.

3. Промывка в горячей воде.

4. Монтаж на подвески.

5. Химическое или электролитическое обезжиривание

6. Промывка в горячей воде.

7. Промывка в холодной воде.

8. Деканирование в H2SO4 или в HCl

9. Промывка в холодной воде.

10. Кадмирование

11. Промывка в непроточной холодной воде

12. Промывка в проточной холодной воде.

13. Промывка в горячей воде.

14. Сушка горячим воздухом или в сушильном шкафу.

VIII. ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ПЕРЕД НАНЕСЕНИЕМ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ.

Поверхность металлических изделий и деталей перед нанесением гальванических покрытий должна быть подготовлена и очищена от различного рода загрязнений. Окислы металла(окалина и ржавчина), минеральные масла, технические жиры, а также ранее нанесённые покрытия, шлаковые включения, другими словами, все загрязнения, препятствующие осаждению и прочному сцеплению покрытия с металлом, должны быть удалены с поверхности изделий.

Устранение неровностей, шероховатостей, плёнки, окалины, шлаковых включений и придание поверхности гладкого и блестящего вида достигают механической обработкой-шлифованием и полированием. Однако поверхность металлических изделий и деталей, приобретая в результате механической обработки- декоративный вид, остаётся ещё недостаточно чистой, чтобы можно было её подвергнуть гальваническим покрытиям. Даже незначительные загрязнения, как, например, следы от пальцев на поверхности изделий, сильно ухудшают качество гальванических покрытий и ведут к различного рода дефектам. Поэтому, кроме механической обработки, необходимо применять ещё очистку поверхности от окислов и жировых загрязнений химическим путём, дающую требуемую степень чистоты для гальванического покрытия. Это достигается травлением поверхности в кислотах и обезжириванием её в растворителях и щелочных растворах с последующей промывкой водой.

Механическая обработка поверхности металлических изделий перед нанесением гальванопокрытий имеет своей целью создать гладкую, ровную, блестящую или матовую поверхность и придать металлическим изделиям красивый внешний вид. Механическая обработка поверхности металла с целью её отделки состоит из шлифования (декоративное шлифование), полирования,применяемого для получения блестящей поверхности, а также крацевания, матирования, и гидропескосруйной обработки, применяемых для получения матовой поверхности. Качество поверхности оказывает большое влияние на ряд важнейших свойств металла, износостойкость, а также коррозионную стойкой. Чем глаже поверхности металла, тем выше его коррозионная стойкость.

При изготовлении деталей в механических цехах должен быть выбран такой способ обработки, который позволил бы получить поверхности детали, соответствующую данному покрытию; при этом имеет существенное значение, какое покрытие наносится- блестящее или матовое.

По степени блеска гальванопокрытия подразделяются на матовые, полуматовые, блестящие, глянцевые и зеркальные. Для деталей, на которые наносятся блестящих гальванические покрытия, чистота поверхности перед полированием должна быть в пределах от7 до 9 –го класса.

7 класс чистоты- детали, на поверхности которых после покрытий допускаются незначительные риски и к которым не предъявляются требования большой точности.

Для деталей, на которые наносятся полуглянцевые и матовые покрытия, рекомендуется чистота поверхности от 5 до 7 класса.

Обрабатывать детали до чистоты ниже 5-го класса не следует, т.к. гальванические покрытия получаются низкого качества.

Зачисткой аждачным полотном можно получить чистоту поверхности от 9 до 10-го класса при предварительной чистоте обработки по 7-му классу. После обработки гальванических покрытий чистота поверхности деталей повышается на 3-4 класса, достигая 10-14 класса, за счёт полированияперед покрытием и глянцевания после покрытия.

При этом следует учесть, что на состояние поверхности весьма существенное влияние оказывают фактические размеры её площади, которые могут значительно отличаться от геометрических.

Вид поверхности после различной обработки:

а) полированная поверхность

б)поверхность после механической обработки

в) поверхность после пескоструения или травления

У полированной поверхности, обработанной до 14-го класса чистоты поверхности, фактические размеры равны геометрическим, расчётным.

Шлифование.

Этот процесс применяется для получения ровной и гладкой поверхности, выполняется снятием с изделий тонкой стружки металла с площадью режущих материалов- образцовых материалов. Предварительно детали должны быть подготовлены к шлифованию, т.е. с них необходимо снять окалину, удалить неровности и заусенцы. Снятие окалины во многих случаях целесообразно производить травлением в кислотах.

Полирование.

Этот процесс применяют для окончательной отделки поверхности после шлифования и достижения высокой степени блеска. Полирование ведётся мягкими кругами из материи (бязь или х/б такнь) с помощью полировальных паст, которые наносятся непосредственно на перифирию круга. Для полирования плоских или трубчатых деталей применяются также войлочные или фетровые круги.

В отличие от шлифования, которое являются чисто механическим процессом снятия стружки, при полировании имеют место химические, термические и электрические процессы. Весьма существенным является наличие в полировальной пасте слабых органических кислот.

Процесс полировании происходит следующим образом. Вращающийся круг удаляет с поверхности обрабатываемой детали плёнку окисла металла. При этом поверхностно-активные вещества, входящие в состав пасты (стеарин,силикагель) и др.) способствуют образованию большого количества новых плёнок, также удаляемых кругом. В результате такого процесса происходит удаление даже незначительных неровностей и достигается зеркальный блеск поверхности.

Для шлифования применяются материалы естественного или искусственного происхождения, обладающие большой твёрдостью (абразивы). Наибольшее применение для шлифования и полирования имеют такие абразивы: корунд, карборунд, ниждак, кремнезем, трепел, пемза, крокус, известь, окись железа, окись алюминия и окись хрома.

Искусственные абразивные материалы- электрокоруд, карборуд и карбтд бора применяются главным образом для декоративного шлифования.

IX. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПОДГОТОВКИ К ПОКРЫТИЮ

1. Технологический процесс подготовки стальных деталей под покрытие простой и на экспорт сборок

2. Технологический процесс подготовки под покрытие деталей из медных сплавов простой и экспортной сборки

3. Типовой процесс подготовки деталей из нержавеющих сталей под покрытия

X. КАДМИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ СТАЛИ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ ДЛЯ ПРОСТОЙ И ЭКСПОРТНОЙ СБОРОК

200 контроль ВЛ.72203.00014

стол Ж6383-342

НКЦС.2500300018ИОТ

203 комплектовка

стол Ж3683-342

весы для статического взвешивания ГОСТ8.453-82

Отсчитывается количество деталей для одновременной загрузки в ванну. Примечание: детали, предназначенные для сборки с индексом, должны находиться в таре ТЖ7890-7048 с отличительным знаком, иметь технологический паспорт с отличительным знаком и храниться отдельно. Метрологическое обеспечение техпроцесса производится по технологической инструкции ВЛ.25000.00345.

205 подготовка деталей под покрытие НКЦС.25000.00602ИОТ

Покупные детали, имеющие кадмиевое покрытие и консервацию, необходимо обработать:

а) удалить консервацию по ВЛ.01271.00003 операции 200-210

б) снять покрытие по ВЛ.01271.00009 операция 250

в) покрыть детали по ВЛ.01271.00009 начиная с операции 210.

Корректировщик обязан производить фильтрацию, корректировку, замену электролитов и растворов по указанию мастера по корректировке или технолога и получать химикаты со складов ПДБ цеха №2 (гальванического цеха) для корректировки и замены электролитов.

210 кадмирование

ванна 0202 ОСТ2П65-1-80 или линия барабанного типа или установка ВК-40

кадмия окись ГОС1120-75 q=35-45 г/л,

натрий цианистый технический ГОС8464-79 или ТУ2151-012-72311668-2005 q=90-120 г/л

натрия гидроокись ГОС428-77 q=20-30 г/л

натрий сернокислый ГОС4171-76 q=40-50 г/л

никель сернокилый технический ГОС2665-86Е или ГОСТ4465-74 q=1-2

декстрин ГОС6034-74 q=2-5

аноды kd-1 кадмиевые ГОС1468-90

температура (t)15-30°С, плотность тока (Dk)=0,5-2 А/дм2, отношение поверхностей анодной к катодной (ОПА/К)от 1:1 до 1:3., время выдержки

(t) за 5 мин 1 мкм.

Примечания.

1.Первые 30-60 сек. Производится толчок тока в 2-4р превышающий рабочую плотность тока, но не более 2 А/дм2.

2. Время фиксируется лабораторными часами

3. Разрешается изменить количество загружаемых деталей при соблюдении режимов технологического прочеса.

4. При отборе пробы на анализ уровень электролита должен соответствовать отметке, при работе уровень может понижаться, при этом детали должны быть полностью погружены в электролит.

5. При невозможности контроля качества покрытий на деталях (крупных и тяжёлых, единичного производства) допускается проводить контроль на образцах-свидетелях.

Особые указания.

При покрытии в стационарных ваннах аноды помещают в чехлы из такни хлориновой фильтровальной ТУ17РСФСР46-11587-88. Детали, покрываемые на сетке через 5-10 мин встряхивают или перемешивают деревянной или текстолитовой палочкой. Равзрешается применять натр едкий технический ГОСТ 2263-75. При покрытии в барабане, ВК-40 соотношение SА:SК от 1:1 до 1:7, толчок тока не производится.

Промывка в уловителе. Ванна 0201 ОСТ2П65-1-80 или линия барабанного типа.

Вода дистиллированная ГОСТ6709-72, t=15-30°С, ф=30 сек.

Особые указания.

Раствор уловителя используется для пополнения электролита ванны кадмирования. Замену уловителя производить 1 раз в сутки.

Промвка детали в холодной проточной воде.

Ванна 2301ОСП2П65-1-80 или линия барабанного типа

Вода питьевая, ф=10-30 сек.

Обмен воды 1-2 объёма в час.

Предъявление мастеру и котроллеру первую загрузку деталей с отметкой в технологическом паспорте.

Проверка толщины покрытия.

столЖ6383-342

контроль толщины слоя покрытия производится выборочно перед выгрузкой деталей из ванны согласно ВЛ.7220300014

Сушка детали

Установка сжатого воздуха ОВ14-64 или центрифуга СН-342

Дополнительного высыхания операция выполняется для пружин и пружинящих деталей.

Примечание.

Температура воздуха обеспечивается установкой ЭК сжатого воздуха или центрифугой.

Безопасные приёмы работы по НКЦС.25000.00602ИОТ

215 Обезводороживание

Обезводороживание детали.

3443271001 шкаф сушильный ШС-250, t=180-200°С, ф=2-3 ч.

Операция производится для пружин и пружинящих деталей. Разрыв между операцией кадмирования и обезводороживания не должен превышать 1 часа. Операция производится для деталей, подлежащих развальцовке и деталей, изготовленных из рессарно- пружинящих сталей.

Уложение деталей в приспособление ТЖ7890-6615 ипоставка в шкаф.

220 Контроль режима обезводороживания.

Безопасный режим работы НКЦС25071.006024ОТ

225 Осветление

Ванна 0202 ОСТ2П65-180

Кислота азотная ГОСТ 4461-77 (плотность не менее 1,4 г/см3) q=20-30 г/л, t=15-30°С, ф=2-3 сек.

или

ангидрид хромовый технический ГОСТ2548-77Е , q=40-50 г/л, ф=10-30 сек.

Натрий сернокислый ГОСТ4171-16 , q=15-20 г/л

Кислота азотная ГОСТ 4461-77 , q=2-5

Замену раствора производится по мере необходимости.

Промывка деталей холодной проточной водой.

Ванна 2301 ОСТ2П651-80

Вода питьевая ГОСТ2874-82

Ф=10-30 сек. Обмен воды 1-2 объёма в час.

Безопасные приёмы работы по НКЦС.25000.00602ИОТ

Для операций 225,230 допускается применять кислоту азотную ТУ2612-046-05761643-95

230Хроматирование

Ванна 7201 ОСТ2П65-1-80 или линия барабанного типа

Раствор I

Натрия бихромат технический ГОСТ2651-78, q=130-180г/л, t=15-25°С, ф=3-10сек.

Кислота серная ГОСТ4204-77 или ГОСТ2184-77 , q=5-8 г/л

Раствор I используется для шифра покрытия Кд….Хр

РастворII

Натрия бихромат технический ГОСТ 2651-78, q=15-25г/л, t=15-30°С, ф=30-60 сек.

Натрий сернокислый технический ГОСТ6318-77, q=10-20 г/л

Кислота азотная ГОСТ 4461-77, q=10-20 г/л

Раствор II используется для шифра покрытия Ц….ХР

Замену растворов производить по мере необходимости

Промывка детали в уловителе.

Ванна ОСТ2П65-1-80

Вода питьевая ГОСТ2874-82, t=15-30°С, ф=10-30 сек.

Промывка детали холодной проточной водой

Ванна ОТС2П65-1-80

Вода питьевая ГОСТ2874-82, t=15-30°С, ф=10-30 сек.

Сушка детали сжатым воздухом до полного высыхания или в центрифуге

Установка сжатого воздуха ОВК14-64 или центрифуга СН-3421

Температура воздуха обеспечивается установкой сжатого воздуха или центрифугой.

Безопасные приёмы работы НКЦС.25000.00602ИОТ

235 Демонтаж

стол Ж6383-737

Безопасные приёмы работы по НЦКС25000.00602ИОТ

238 Разбраковка деталей по внешнему виду

стол Ж6383-737

Операцию выполняют рабочие. Разбраковки подлежат 100% деталей.

Проверка визуально внешний вид деталей.

Детали с дефектами внешнего вида отправляются на обработку.

Безопасные приёмы работы по НКЦС25000.0098ИОТ

240 Контроль

стол Ж6383-342

Безопасные приёмы работы по НКЦС25000.0098ИОТ

245 Упаковка

Упаковка годных деталей

стол Ж6383-342

Безопасные приёмы работы по НКЦС25000.00602ИОТ

250Доработка

Снять некачественное покрытие со стальной и латунной основы

Шкаф вытяжной, ванна ОСТ2П65-1-80

Кислота соляная техничская ТУ-С1-1194-79

или

ГОСТ 3118-77, t=30°С (не более)

До полного снятия покрытия, после снятия покрытия пружины и пружинящие детали обезводородить согласно операции 216 данной технологии.

Промывка детали холодной проточной водой.

Ванна ОСТ2П65-1-80

Вода питьевая ГОСТ2874-83, t не нормируется, ф=10-30сек.

Обмен воды 1-2 объёма в час.

Отправка детали на перепокрытие начинается с операции 255.

Примечание.Детали, забракованные после доработки, списанные на технологический отход, монтажная проволока сдаётся в металлолом. Детали с индексом и идущие на экспортную сборку перепокрытию не подлежат.

XI. КАДМИЕВОЕ ПОКРЫТИЕ. ХРОМАТНЫЕ ПОКРЫТИЯ НА КАДМИЕВОМ ПОКРЫТИИ. ТРЕБОВАНИЯ К ПОКРЫТИЮ

XII. ОБОРУДОАВАНИЯ

Гальваническая ванна. Основным оборудованием в общем процессе гальванообработки деталей является стационарная гальваническая ванна.

Стационарные ванны для электролитов – сварные прямоугольные резервуары, изготовленные из листовой стали, толщиной 4-6 мм, сверху вдоль всех стенок ванны привариваются борта. Ванны больших размеров имеют ребра жесткости. Ванны небольших размеров могут изготавливаться из винипласта, керамики, фарфора и фаолита.

Стальные ванны, предназначенные для щелочных и цианистых растворов, не требуют защитной футеровки. Ванны, предназначенные для кислых растворов, внутри выкладываются материалом, не вступающим во взаимодействие с электролитом. Одним из лучших материалов для футеровки ванн с кислыми электролитами является винипласт, заменяющий листовой свинец.

Винипласт – не горючая пластмасса коричневого или черного цвета, обладающий высокой химической стойкостью к различным кислотам и щелочам и достаточной механической прочностью до температуры 600С.

Ванны обезжиривания. При обезжиривании удаляются с поверхности металла жиры животного и минерального происхождения, а так же различные загрязнения.

Ванна для химического обезжиривания представляет собой прямоугольную емкость, сваренную из низкоуглеродистой стали, которая снабжена вентиляционными бортовыми отсосами, змеевиком, барботером.

Ванны для обезжиривания снабжены токаподводящими, смонтированными и анодными штангами. В том случае, если применяютсякислотные растворы, ванны футеруют.

Ванны травления. Стационарные ванны химического и электрохимического травление отличаются от ванн обезжиривания наличием кислотостойкой футеровки стенок, дна и теплонагревателей.

Ванны химического травления имеют одну штангу, которая распологается над ванной, параллельной длинным стенкам, и служат для подвески приспособление с деталями.

Ванны промывки. Они предназначены для удаления с деталей и подвески переносимого раствора, устанавливается после каждой технологической операции. Для метода непосредственного погружения используют ванны с непроточной водой и с проточной водой. Ванны для холодной промывки изготавливают из несортовой стали. Ванны 2-х и 3-х ступенчатой промывки – каскадные.

Ванны для осаждения покрытий. Эти ванны изготавливают путем сваривания из листовой стали. Ванны имеют футеровку, катодные и анодные штанги, бортовые отсосы, вытяжной вентиляции.

Футеровка гальванических ванн. Она необходима для защиты электролита от продуктов коррозии металлического оборудования и защиты от коррозии гальванического оборудования и увеличения его долговечности. Для футеровки ванн используют свинец, винипласт, пластикат, полипропилен и т.д.

Винипласт – один из наиболее широко применяемых футеровочных материалов. Этот материал обладает высокой химической стойкостью в различных агрессивных средах.

Пластикат является продуктом хлорвиниловой смолы. Он обладает большой пластичностью и механическими свойствами.

Сушильные аппараты.

Сушка деталей и изделий после покрытий производятся обычно горячим воздухом в сушильных шкафах, снабженными вентиляцией. Подогрев воздуха производится при помощи пара, газа или электричества. Шкафы устраиваются с несколькими отделениями, размеры которых зависят от количества подлежащих сушке деталей и изделий.

Приспособления для завешивания деталей в ванны.

Для этой цели используются специальные контактирующие приспособления для завешивания. Устройство подвесок зависит от числа и конфигурации монтируемых деталей и может быть самым разнообразным.

При конструировании и изготовлении подвесок необходимо учитывать следующие основные требования:

материал подвесок должно быть достаточного сечения, чтобы проводить ток соответствующей силы.

подвеска должна иметь хороший контакт с покрываемыми деталями и катодной штангой ванны.

для получения равномерного покрытия подвеска должна обеспечивать свободный доступ тока к деталям.

конструкция подвески должна рационально использовать объем ванны.

монтаж и демонтаж деталей с подвесок не должны быть затруднены.

Осаждение металла на неизолированной поверхности подвесок происходит в виде наростов, денуритов. Поэтому подвески за исключением мест контактов необходимо изолировать. Для изоляции подвесок можно применять:

перхлорированные химически стойкие лаки ( ПХВ, ОНИЛХ,ХСЛ).

нитролаки и нитроклеи.

ленты из химически стойких пластмасс.

массы из шеелита и дибутилфтолата.

XIII. РАСПОЛОЖЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ В ГАЛЬВАНИЧЕСКОМ ЦЕХЕ

ЛИНИЯ КАДМИРОВАНИЯ

ЛИНИЯ ПОДГОТОВКИ ДЕТАЛЕЙ

ЛИНИЯ НИКЕЛИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ

ЛИНИЯ УДАЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯ

XIV ТРЕБОВАНИЯ К КОНТРОЛЮ КАЧЕСТВА ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА И ПОКРЫТИЙ

1. Перед нанесением покрытий 2-5% деталей от партии, но не менее трёх деталей, а для деталей единичного производства – каждую деталь контролируют.

2. Полуфабрикаты (ленту, проволоку и т.п.) подвергают входному контролю на соответствие требованиям нормативно-технической документации на поставку. При наличии неудовлетворительных результатов проводят повторный контроль на удвоенном количестве деталей.

При получении неудовлетворительных результатов повторного контроля хотя бы на на одной детали всю партию бракуют и возвращают изготовителю.

3. При невозможности контроля качества покрытий на деталях, например, крупных и тяжёлых, деталях единичного производства, допускается проводить контроль на образцах- свидетелях или гарантировать качество покрытия правильностью выполнения технологического процесса, подтверждённой записью в журнале контроля технологического процесса. Образцы свидетели должны изготавливаться из материала деталей, иметь ту же шероховатость поверхности и покрытия, нанесённые по той же технологии, по которой нанесены покрытия по деталях.

Форма и размеры образцов-свидетлей разрабатываются предприятием и согласовывается в установленном порядке.

Одни и те же образцы- свидетели и детали могут использоваться для различных контрольных испытаний.

4. Детали, на которых проводится контроль покрытия разрушающими методами, а также детали покрытия которых не соответствуют требованиям настоящего стандарта, разрешается предъявлять к приёмке после повторного нанесения покрытия.

5. Контроль внешнего вида покрытий проводят на 100% деталей.

Допускается применять методы статистического контроля по ГОСТ 18242-72.

Контроль внешнего вида покрытия на деталях, покрываемых насыпью и в автоматических линиях, допускается проводить на выборке 2% деталей от каждой партии.

6. Контроль толщины покрытия проводят до его дополнительной обработки, за исключением крацевания, полирования, шлифования, хроматирования и фосфатирования. Для контроля толщины покрытия прочности сцепления и других показателей качества от каждой партии отбирают от 0,1 до 1% деталей, но не менее трёх деталей.

В технически обоснованных случаях, например, для изделий мелкосерийного изготовления или изделий с покрытиями драгоценными и редкими металлами и их сплавами, допускается устанавливать выборку менее 0,1%, но не менее трёх деталей.

Контроль толщины покрытия металлографическои методом допускается проводить на одной детали.

Контроль толщины покрытия на деталях, обрабатываемых в автоматических линиях, допускается проводить не реже одного раза в смену.

7. Прочность сцепления покрытий, подвергаемых термообработке, оплавлению, крацеванию, шлифованию и полированию оценивают после проведения этих операций

8. Контроль химического состава покрытий сплавами проводят не реже двух раз в неделю, а также после корректировки электролита.

9. Контроль защитных свойств, полученных способами Хим. Пас, Ан. Окс и Хим. Окс. На меди и её сплавах, представленных для эксплуатации в условиях по ГОСТ 15150-69, а также указанных покрытий, дополнительно защищённых лакокрасочным покрытием, не проводят.

10. Необходимость контроля массы покрытия на единицы площади поверхности, маслоёмкости, полноты промывки, пористости, качества наполнения покрытий, защитных свойств хроматных покрытий на цинковых и кадмиевых покрытиях, фосфатных покрытий на цинковых покрытиях и структуры устанавливают в нормативно-технической и (или) конструкторской документации.

11. При получении неудовлетворительных результатов по одному из показателей при выборочном контроле покрытий проводят повторный контроль на удвоенном на удвоенном количестве деталей в выборке.

При неудовлетворительных результатах при повторном контроле покрытий на одной детали всю партию бракуют или в случае несоответствия по внешнему виду подвергают сплошному контролю.

Повторный контроль прочности цепления покрытий не проводят. В случае получения неудовлетворительных результатов при выборочном контроле бракуют всю партию.

электролит кадмирование деталь покрытие

Требования к покрытиям

1.Требования к внешнему виду покрытия.

1. Поверхность полированного покрытия должна быть однородной, блестящей или зеркальной. На механически полированной поверхности покрытия, кроме зеркальной, не являются браковочными признаками единичные волосовидные царапины или точки от полировочных паст и рихтовочного инструмента в количестве не более 5 штук на 100 см2, заполировка кромок, незначительная волнистость (утяжка)покрытия на деталях из латуни, если нет специальных требований в конструкторской документации.

2. На поверхности покрытий, если нет специальных указаний в конструкторской документации, не является браковочными следующие признаки:

-следы механической обработки и другие отклонения, лопускаемые нормативно-технической документацией на основной металл;

-незначительная волнистость поверхности покрытия после вытяжки, выявляющаяся после травления;

-тёмные или светлые полосы или пятна в труднодоступных для зачистки отверстиях и пазах, на внутрениих поверхностях и вогнутых участках деталей сложной конфигурации, местах сопряжения неразъёмных сборочных единиц, в сварных, пьяных швах, околошовной зоне и местах снятия плакировочного слоя;

-неравномерность блеска и неоднородность цвета, неоднотонность цвета

неоднотонность цвета покрытий на деталях из плакированных металлов с частичной механической обработкой;

-следы от потёков воды, хроматирующих и фосфатирующих растворов без остатков солей;

-блестящие точки и штрихи, образовавшиеся от соприкосновения с измерительным инструментом, приспособлениями и от соударения деталей в прочесе нанесения покрытий в барабанах, колоколах и сетчатых приспособлениях;

-изменение интенсивности цвета или потемнение после нагрева с целью обезводораживания и проверки прочности сцепления, снятия изоляции и пропитки;

-единичные чёрные точки на участках представленных под зашивку компаундами, герметиками, клеями;

-отсутствие покрытия в порах, местах включений, допускаемых нормативно-технической документацией на литьё;

-на сварных и паяных швах и около них на расстоянии не более 2 мм по одну и другую сторону от шва и во внутренних углах взаимно перпендикулярных плоскостей при условии последующей дополнительной защиты этих мест;

-в местах контакта детали с приспособлением, кроме особых случаев, оговорённых в конструкторской документации;

3. не являются браковочными следующие признаки:

-смещение границ покрытий до 2 мм, а для покрытий золотом, палладием, радием и их сплавом до 1 мм в ту или другую сторону.

-отдельные точечные включения одного покрытия на поверхности другого, точечные включения металла покрытия на изолируемой поверхности потемнения металла на границе покрытия.

2. Требования к толщине покрытия.

-превышение максимальной толщины покрытия не является браковочными признаком, если это не влияет на сборку и работоспособность изделия.

-в отверстиях, пазах, вырезах, на вогнутых участках сложнопрофилированных деталей, на внутренние поверхностях и местах сопряжения неразъёмных сборочных единиц допускается уменьшение толщины покрытия до 50%, а для хромовых покрытий- отсутствие, если нет других требований в конструкторской документации к толщине покрытия на указанных участках.

3. В глухих гладких и резьбовых отверстиях и пазах диаметром (или шириной) до 12 мм и в сквозных гладких и резьбовых отверстиях и пазах диаметром (или шириной) до 6 мм. Толщина покрытия на глубине более одного диаметра (или одной ширины) не нормируется; допускается отсутствие покрытия, если в конструкторской документации не указаны требования к толщине покрытия на этих участках.

4. Покрытие должно быть прочно сцеплённым с основным металлом.

5. По внешнему виду, толщине и других показателям покрытие должно соответствовать требованиям.

6. Условие хранения и транспортирование деталей должны исключать механические и химические воздействия, приводящие к повреждению покрытию.

XV. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Общие требования безопасности.

1.1.Настоящая инструкция по охране труда устанавливает требования безопасности труда при работе инженерно-технических работников и служащих гальванических цехов.

1.2. К самостоятельной работе допускаются лица, изучившие настоящую инструкцию, прошедшие предварительный медицинский осмотр, вводный инструктаж по ТБ.

1.3. Работник должен соблюдать правила внутреннего распорядка, установленные на предприятии.

1.4. Выполнять установленный режим труда и отдыха. Продолжительность рабочей смены 8 часов, перерыв на обед согласно распорядка цеха.

1.5. При проведении работ на рабочих местах основными опасными и вредными производственными факторами могут быть:

- загазованность воздуха химическими веществами, входящими в состав гальванических ванн (кадмирование, никелирование, серебрения, золочения и т.д.), а так же их химическое воздействие при возможном попадании на кожу и слизистые оболочки.

- повышенная температура растворов.

- повышенная температура воздуха.

- воздействие выделений химически вредных веществ, тонкодисперсной пыли и летучих токсичных продуктов при окраске деталей красками порошковыми.

- брызги расплавленного припоя.

- воздействие общетоксичных и раздражающих веществ.

- пары серной, соляной, азотной кислот вызывают отравления, появляется кашель, желудочно-кишечные расстройства, разрушение зубов.

- цинк и его соединения вызывают заболевание верхних дыхательных путей.

- никель и его соединения обладают концентрированным воздействием, оказывают влияние на кроветворение, поражают кожу человека.

- кадмий и его соединения действуют на органы дыхания и желудочно-кишечный тракт, ядовиты.

- хром и его соединения вызывают поражения глубоких дыхательных путей, почек.

- олово и его соединения поражают дыхательные пути, вызывают экзему.

- серебро, золото и их соединения поражают дыхательные пути, вызывают кожные заболевания.

- цианистые соединения сильно ядовитые вещества, при попадании в организм может наблюдаться тошнота. Отдышка. Потеря сознания, судорога.

- медь и его соединения оказывают раздражающее действие на верхние дыхательные пути.

- едкий натр вызывает сильные ожоги кожи, дыхательных путей.

- аммиак может вызывать опасность отравления парами и т.д.

- электрический ток.

- воздействие шума.

1.6. ИТР на время проведения опытных работ обеспечивать спецодеждой.

1.7. Знать правила поведения при пожаре и при обнаружении признака загорания.

1.8.В случае травмировании оказать пострадавшему доврачебную помощь.

1.9. О неисправности оборудования, приспособлений, инструментов уведомлять начальника цеха до проведения работ.

1.10. при выполнении работ соблюдать правила личной гигиены:

- содержать в чистоте и порядке спецодежду и средства индивидуальной защиты.

-мыть руки перед едой и курением.

1.11. За нарушение требований настоящей инструкции работник может быть привлечен к ответственности согласно действующему законодательству РФ.

2. Требования безопасности труда перед началом работы.

2.1. Проверить исправность канцелярских принадлежностей, инвентаря.

2.2. Перед началом работы надеть спецодежду, не закалывать одежду булавками или иголками.

2.3. Проверить исправность вентиляции.

2.4. привести в порядок своё рабочее место.

2.5. Перед включением приборов необходимо проверить изоляцию, заземление.

2.6. Проверить наличие средств пожаротушения: песок, асбестовое одеяло, огнетушитель.

3. Требование безопасности труда во время работы.

3.1. Выполнять только ту работу, по которой прошел обучение.

3.2. Не поручать свою работу необученным и посторонним лицам.

3.3. Не оставлять без надзора включенные электроприборы.

3.4. Содержать рабочее место и помещение в чистоте, обеспечивать своевременную уборку с пола рассыпанных или разлитых материалов.

3.5. Все работы с химическими веществами выполнять при включенной вентиляции или в вытяжном шкафу.

3.6. При всяком перерыве в подаче электроэнергии немедленно отключить освещение и электроприборы.

3.7. Во время работы запрещается:

- курить на рабочем месте;

- пользоваться незарегистрированными электронагревательными приборами;

- загромождать коридоры, проходы, комнаты и рабочие места;

- загромождать средства связи и пожаротушения.

4. Требования безопасности труда в аварийных ситуациях.

4.1. При возникновении аварийных ситуаций прекратить эксплуатацию оборудования, отключить от источника питания.

4.2. При обнаружении загорания или в случае пожара отключить оборудования.

4.3. при получении травм, ожогов и т.п. – оказать пострадавшему первую помощь согласно инструкции по оказанию доврачебной помощи.

4.4. При внезапном заболевании, отравлении, травмировании обратиться в здравпункт завода.

5. Требование безопасности труда по окончанию работы.

5.1. Выключить оборудование все электроприборы.

5.2. Отключить вентиляцию.

5.3. Привести в порядок свое рабочее место.

5.4. Снять спецодежду.

5.5. Вымыть руки с мылом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. К.М. Вансовская. Гальванические покрытия: Учеб. Пособие для технических училищ. – Л.: Машиностроение, Ленингр.отд-ние, 1984-199с.,ил.

2. П.К. Лаворко. Пособие мастеру цеха гальванических покрытий. М., «машиностроение», 1969, 272 стр.

3. Я.В. Вайнер, М.А. Дасоян. Технология электрохимических покрытий. Учебник для химических техникумов. Изд.2-е. Л.,»Машиностроение»,1972,464с.

4. Н.Т. Кудрявцев. Электролитические покрытия металлами. М.:Химия, 1979г. 352 с.

5. Виноградов, С.С. Экологически безопасное гальваническое производство. / С.С. Виноградов, под ред. проф. В.Н. Кудрявцева. – М.: «Глобус», 1998. – 302с., ил.

6. . Беленький, М.А. Электроосаждение металлических покрытий. Справочн. изд. / М.А. Беленький, А.Ф. Иванов. – М.: Металлургия, 1985. – 288с.

7. Производственная инструкция ПИ 1:2.046-77. «Гальванические покрытия из стали, меди и медных сплавов.»

материалы для отчёта предоставлены ОАО «Завод Элекон»

Размещено на